Dioxidul de zirconiu (sau oxidul de zirconiu), ZrO2, este o pulbere toxică, albă și grea, insolubilă în apă și solubilă în acizii minerali. Dioxidul de zirconiu se topește la 2700°C. Este utilizat pentru sticle speciale, cristale piezoelectrice, și în medicină.
Dioxidul de zirconiu se obține ca o pulbere albă, prin calcinarea dioxidului de zirconiu hidratat sau a unor săruri oxigenate. Este o substanță dură, cu punct de topire foarte înalt (aproximativ 2700°C). Prin topire cu hidroxizi sau cu carbonați alcalini trece în așa-numiții “zirconați”, care în realitate sunt oxizi metalici micști, ca și în cazul titanului.
Când este încălzit, dioxidul de zirconiu emite o lumină intensă, din care cauză a fost folosit pentru proiecții (lumină de zirconiu), precum și pentru baghetele din lămpile Nernst. Acestea sunt formate dintr-un amestec de ZrO2 și Y2O3 care, încălzit, conduce curentul electric, așa încât poate fi adus la incandescență.
Datorită coeficientului de dilatare foarte mic și rezistenței față de agenții chimici la cald, dioxidul de zirconiu este întrebuințat la confecționarea unor creuzete refractare, la fabricarea sticlelor greu fuzibile, în industria ceramică, etc. Având punct înalt de topire este folosit ca material de protecție pentru cuptoare în care se produc temperaturi înalte. Dioxidul de zirconiu poate fi utilizat în radiologie ca opacizant în locul sulfatului de bariu (pentru observarea căilor digestive), având capacitate de absorbție pentru raze X.
Dioxidul de zirconiu hidratat, ZrO2·nH2O, este un precipitat alb, gelatinos, cu conținut variabil de apă și solubil în acizi diluați. Prin încălzire puternică pierde apa de hidratare trecând în dioxid de zirconiu alb și dur.